fortran和c++对比.docx

Fortran90与C+的比较一、程序结构、语句和注释fortranC+程序结构Program main（自定义程序名）主程序代码Stop（程序结束，可省）End（主程序代码结束）预处理命令以“#”开头，包括宏定义命令、文件包含命令和条件编译命令函数，有一个主函数和若干个函数组成，主函数为main函数。函数体由一对花括号“”括起来语句每行一般为一句语句，语句末不加“；”1. 每行可写132个字符2. 代码开头或结尾的“&”，连接下一行或下一行代码书写格式自由灵活，语句末加“；”1. 每一行可写一条或多条语句，一条语句可分写在一行或多行内注释感叹号“！”后的文本为注释单行注释：“/”后的文本为注释多行注释：以“/*”开头，以“*/”结束，之间的内容都是注释二、字符集和变量命名规则fortranC+字符集1. AZ及az2. 093. 其他字符:=+-*/(),.!”%&;?$_（空格）变量命名规则1. 英文字母、下划线或数字，前缀英文字母2. 不区分大小写3. 长度1314. 不要和执行命令同名，不能和主程序或已声明过的变量同名注释：Fortran默认I、J、K、L、M、N开头的变量为整型，其他为实型，故在PROGRAM命令下一行加入IMPLICIT NONE命令，关闭默认类型功能。1. 英文字母、下划线或数字，前缀英文字母或下划线2. 严格区分大小写3. 长度1314. 不要同名三、数据结构fortranC+数据类型1. 整型 INTEGER a1) 长整型，4字节（默认）2) 短整型，2字节3) 更短整型，1字节声明方法：1) INTEGER(kind=4) a2) INTEGER*4 a3) INTEGER(4) a2. 实型 REAL a1) 单精度，4字节（默认）2) 双精度，8精度声明类似整型3. 复数 COMPLEX a4. 字符和字符串 CHARACTER a声明方法：Charater(len=10) aCharacter(10) aCharacter*10 a注释：在”之间输入”需要”5. 逻辑变量 LOGICAL aa=.true. a=.false.1. 整型 int a1） signed/unsigned long int ，4字节2） signed/unsigned int ，4字节3） signed/unsigned short int，2字节4） signed/unsigned char，1字节默认：signed2. 实型1） float2） double3） long double3. 字符型 char a1） char2） unsigned char表示方法：1） 引号之内的图形符号2） 引号以内以开头的ASCII码或特定符号注释：aatnvr”?dddxhhddd：13位8进制数对应ASCII码xhh：12位16进制数对应ASCII码注释：转换次序从低到高：字符-短整型-整型-单精度-双精度（低自动向高转，不会出错）static_cast被转换的表达式复合类型1. 自定义数据类型type :personcharacter(len=20):nameinteger:ageinteger:lengthend type persontype(person):aa%name=”xiaoming”1. 数据结构体structstruct nameint name1;char name2;sruct name a;赋初值（1） a=23,w（2） 1=23;2=w;四、常量和变量fortranC+常量1. 数值常量同c+2. 字符常量同c+3. 符号常量声明方法：1） real piparameter(pi=3.14159)2） real parameter:pi=3.141591. 数值常量（整型常量、实型常量）2. 字符常量（字符常量、字符串常量）转义字符：abfnrtv?”0dddxhh字符常量：单引号，单个字符，占一个字节字符串常量：双引号，单个多个字符，占一个以上字节（结束符0）3. 符号常量声明方法：#define pi 3.14159或 cons tint pi=3.14159变量五、输入和输出语句fortranC+输入输出输出：write(unit,fmt) A,B,Cprint fmt, A,B,C输入：read(unit,fmt) A,B,C1. 默认输出位置和不限定输入输出格式write(*,*) A,B,C2. 格式化输入输出1） 指定代码行对应格式输入输出write (*,100) A100 formt(I4)2） 输入输出格式直接写在命令中write (*,”(I5)”) A3） 利用字符串存储输入输出格式character(len=10) fmtstringfmtstring=”(I2)”write (*,fmtstring) 3运用输入输出流头文件#include屏幕标准输出：cout”abc”34num输入输出格式主要输入输出格式：2. Aw 以w个字符宽输出字符串1） 右对齐，不足左端补空格2） 从左向右读入，超出部分截去3. Ew.dEe 以w个字符宽输出指数类型浮点数，小数部分占d个字符宽，指数部分占e个字符宽1） 超过w字符宽，输出w个*2） 小数或指数部分不足宽度补03） 小数部分超出四舍五入截去4. Fw.d 以w个字符宽输出浮点数，小数部分占d个字符宽1） 超过w字符宽，输出w个2） 小数部分不足补0，超出截去5. Iw.m 以w个字符串输出整数，最少输出m个数字1） 超过w字符宽，输出w个*2） 右对齐，不足m位左端补06. nX 插入n个空格六、表达式fortranC+算术表达式1. * 乘方2. * 乘、/ 除3. + 加、- 减1. * 乘、/ 除、% 取模2. + 加、- 减3. + 自加、- 自减注释：前置先计算再赋值后置先赋值再计算关系表达式1. 、=2. =、/=1. 、=2. =、!=逻辑表达式1. .AND.2. .OR.3. .NOT.4. .EQV.5. .NEQV.1. &2. |3. !注释：非0为真，0为假条件表达式无1. ？：A?B:C 先计算A，如果A值为true（非0），返回B值作为整个条件表达式的值，如果A值为false（0），返回C值。赋值表达式1. =2. =3. +=、-=、*=、/=、%= 4. &=、=、|=5. &=、|=注释：x*=y 即x=x*y，从右向左赋值逗号表达式无1. , 用于将几个表达式隔开，从左向右计算，优先级最低优先级1. 单目、双目、三目、赋值，逗号，优先级依次降低2. 单目运算及赋值运算从左至右3. 算术、位移、关系、位、逻辑运算依次降低七、选择结构fortranC+选择结构1. IF语句1） 单分支IF结构a) IF（逻辑表达式）if(s100) write(*,*) “slow”b) 块IF结构IF（逻辑表达式）THENEND IF2） 双支IF结构IF（逻辑表达式）THENELSEEND IF3） 多支IF结构a) ELSE IF语句IF（条件1）THENELSE IF（条件2）THENELSEEND IFb) 嵌套IF语句IF（条件1）THENIF（条件2）THENIF（条件3）THENELSEEND IFEND IFEND IF2. SELECT CASE语句select case（变量）case（数值1）case（数值2）case defaultend select注释：case冒号前后两个数值代表范围内所有数值，用逗号放入一个或多个数值数值只能是整型或字符型case中数值必须为常量，不能使用变量1. If语句1） 单支if语句if语句;2） 双支if-else语句if（表达式）;else;3） 嵌套if语句2. 多支switch语句switch（表达式）case 常量表达式1;case 常量表达式n;default;注释：（1） 与break语句结合跳出循环（2） 两个或以上常量都对应一个语句，则case 表达式1case 表达式2；八、循环结构fortranC+循环结构1. do语句do counter=起始值，终止值，计数器增值end do2. do while语句do while (逻辑表达式)end do1. while语句while(逻辑表达式)；2. for语句for(表达式1；表达式2；表达式3)；3. do while语句do；while(表达式)；流程控制语句1. GOTO语句GOTO 100100 跳跃至指定行，不建议使用2. PAUSE语句当遇到该语句暂停执行，直到用户按下ENTER继续执行3. CONTINUE语句继续向下执行语句4. STOP语句结束程序执行1. goto语句label;if(逻辑表达式)goto label;选择或循环控制语句1. CYCLE语句略去该语句之后的循环模块，继续下一次循环2. EXIT语句跳出当前的循环3. 署名的循环例如：loop: do i=1,4,1与EXIT、CYCLE语句结合1. break语句只能用在switch和循环语句中用在循环中跳出当前的循环，同fortran的exit2. Continue语句略去该语句之后的循环模块，继续下一次循环，同fortran的cycle九、数组fortranC+一维数组声明方法1. integer a(10)2. integer,dimension(10):a注释方法：下标从1开始声明方法：int a5 包含a0,a1a4注释：下标从0开始二维数组声明方法1. integer a(10,10)2. integer,dimension(10,10):a声明方法：int a34相当于int a04,a14,a24多维数组声明方法1. integer a(10,10,10)2. integer,dimension(10,10,10):a注释：另类声明：integer a(m:n)mn为坐标范围声明方法：int a234注释：三维以上很少使用赋初值1. 使用DATA设置初值（1） integer a(5)data a /1,2,3,4,5/或 data a/5*3/（2） 利用隐式循环（Fortran独有！）integer a(5)integer idata(a(i),i=2,4)/2,3,4/注释：可以局部赋值2. 省略DATA的声明（1） integer :a(5)=(/1,2,3,4,5/)（2） 利用隐式循环integer :iinteger :a(i)=(/(i,i=1,5)/)注释：只可全部赋值，不可局部赋值1. 在定义数组时给全部全速赋值int a5=1,2,3,4,5;2. 部分数组赋值int a5=1,2,3只能赋值前x个元素，不可以跳过某一元素给下一元素赋值3. 初始化数组时初值全给出可不指定数组长度int a=1,2,3,4,5整个数组操作（Fortran独有！）1. a=5 对数组每个元素赋值52. a=b 将a同位置元素值设置成和b一样3. a=b+c 将b和c同位置值相加赋给a，同理-、*、/4. a=sin(b)无部分数组操作1. a(m:n,e)=对mn之间步长为e部分数组元素赋值等号左边须是大小维数和右边相等数组2. 隐式循环赋值使用多个隐式循环，较低维循环可当作内层循环无数组函数1. where例如：where (a3)b=aelse whereb=-aend where相当于数组中的if函数，可嵌套，可取名无存数顺序1. 二维数组按列存放2. 多维数组，自高维向低纬存放与Fortran相反！1 二维数组按行存放2 自低维向高维存放可变大小数组integer,allocatable : a(:)allocate(a(students) ！分配内存空间deallocate(a)释放a无十、函数fortranC+子程序SUBROUTINEsubroutine sub1()(return)end subroutine sub1注释：1. 可放在主程序前后2. 在主程序中使用无需声明，用CALL调用，无返回值1. 函数定义（）（1） 有参且有返回值（2） 有参但无返回值（3） 无参但有返回值（4） 无参且无返回值2. 函数调用定义在前可在主调函数中直接调用函数定义在后，可在主调函数中声明（）注释：形参名可以省略自定义函数FUNCTIONfunction add(a,b)real add或real function add(a,b)returnend注释：1. 在主程序中调用需要声明，如：real external:add2. 不需要CALL即可调用，有返回值参数传递方法传递参数使用“传址调用”，实参和形参共用一块内存传递参数使用“传值调用”变量的定义全局变量COMMON1. 一般用法real a,b,c,d,e,f,gcommon a,b,c,d,e,f,g对用全局变量中从第1到n个变量，用在不同程序中，按址对应2. 独立的COMMON空间common/group1/3. BLOCK DATA赋初值block dataimplicit noneinteger a,bcommon a,bdata a,b/1,2/end block data函数中的变量1. 一般参数类型注意传递参数类型